Question

14. Установіть послідовність проведення хімічних реакцій,необхідних для здійснення хімічного перетворення за схемою. СН4 С2Н2 С6Н6 С6Н14 С6Н12 А) тримерізація Б)дегідрування В)піроліз Г)гідрування IV. У завданнях 15- 18 необхідно зробити певні записи(обчислення).Дайте розгорнуту відповідь із необхідними поясненнями. 15.Складіть структурну формулу 3,3,5-триметилгепт-1-ену. Складіть формули двох ізомерів для цієї сполуки та дайте їм назви. 16. Який об’єм вуглекислого газу виділиться при спалюванні пропану об’ємом 33,6 л. 17.Виведіть молекулярну формулу вуглеводню, масова частка Карбону в якому 85,71%, а відносна густина парів речовини за повітрям становить 2,414. 18. Унаслідок спалювання вуглеводню утворився вуглекислий газ об’ємом 6,72 л(н.у.) та вода масою 7,2 г. Виведіть формулу вуглеводню,якщо його відносна густина за воднем становить 22.У відповіді запишіть число атомів Карбону у визначеній формулі.

Answer 1

Ответ: Послідовність проведення реакцій:

СН4 → С2Н2 (піроліз) → С6Н6 (тримерізація) → С6Н12 (гідрування) → С6Н14 (гідрування)

Структурна формула 3,3,5-триметилгепт-1-ену:

CH3 CH3

| |

CH3--C--C=C--CH2--CH2--CH3

|

CH3

Два ізомери:

3,3,5-триметилгепт-2-ен

CH3 CH3

| |

CH3--C--C=C--CH--CH2--CH3

|

CH3

2,3,5-триметилгепт-2-ен

CH3 CH3

| |

CH2--C--C=C--CH--CH2--CH3

|

CH3

Щоб розв’язати це завдання, потрібно використовувати рівняння реакції з горінням пропану та ідеальний газовий закон:

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

1 моль газу займає об’єм 22,4 л при стандартних умовах (н.у.). Тому, ми можемо розрахувати, скільки молей пропану було спалено:

n = V / Vm = 33.6 л / 22.4 л/моль = 1.5 моль

Так як з однієї молі пропану утворюється 3 молі вуглекислого газу, то кількість молей CO2, яка утворилася:

n(CO2) = 1.5 моль x 3 = 4.5 моль

Тепер, ми можем використати ідеальний газовий закон, щоб розрахувати об’єм CO2 за стандартних умов:

PV = nRT

V = nRT / P

Температура та тиск за стандартних умов: T = 273 K, P = 1 атм = 101.325 кПа

Газова стала R = 8.31 Дж/(моль∙К)

V(CO2) = n(CO2)RT / P = 4.5 моль x 8.31 Дж/(моль∙К) x 273 K / (101.325 кПа x 1000 Па/кПа) = 110 л

Відповідь: Об’єм вуглекислого

Answer 2

14. Послідовність проведення хімічних реакцій для хімічного перетворення за схемою:

СН₄ (метан) → С₂Н₂ (ацетилен) → С₆Н₆ (бензол) → С₆Н₁₄ (гексан) → С₆Н₁₂

А) Тримерізація (процес формування тримеру або великої молекули з трьох молекул). У цьому випадку тримеризація може включати декілька етапів.

Б) Дегідрування (видалення молекули води або водню). Це може бути ароматичне дегідрування для утворення бензолу.

В) Піроліз (розкладання вуглеводнів при нагріванні без доступу повітря). Може включати різні етапи розкладання з виходом ацетилену та інших продуктів.

Г) Гідрування (додавання водню). Може бути необхідним для перетворення ацетилена в гексан.

15. Сполука 3,3,5-триметилгепт-1-ен: Структурна формула: CH₃CH=CHCH₂C(CH₃)₂CH₂CH₃ Два ізомери: - Ізомер 1: CH₃CH=CHCH₂C(CH₃)₂CH(CH₃)₂ - Ізомер 2: CH₃CH=CHCH₂C(CH₃)₂CH(CH₂CH₃)₂

16. Об'єм CO₂ при спалюванні пропану: 1 моль пропану (C₃H₈) дає 3 молі CO₂ та 4 молі води (H₂O) за умови повного спалювання. Таким чином, об'єм CO₂ буде 3/4 частини від об'єму пропану. Об'єм CO₂ = (3/4) * 33,6 л = 25,2 л

17. Молекулярна формула вуглеводню: Масова частка вуглецю = 85,71% Відносна густина парів вуглеводню за повітрям = 2,414

Масова частка водню = 100% - 85,71% = 14,29% Відносна густина вуглецю за повітрям = 12 (відомо, що відносна густина водню за повітрям = 1)

Припустимо, що масова частка вуглеводню складається з масової частки вуглецю та водню.

(85,71% * 12) + (14,29% * 1) = 10,2852 + 0,1429 = 10,4281

Маса одного атома вуглеводню (в середньому) ≈ 1.0078 Тоді кількість атомів в молекулі вуглеводню: 10,4281 / 1.0078 ≈ 10,34 атома

18. Формула вуглеводню та число атомів вуглецю в ній: Дано: Об'єм CO₂ = 6,72 л (н.у.) Маса води = 7,2 г Відносна густина вуглеводню за воднем = 22

Об'єм H₂O при н.у. ≈ 6,72 л (оскільки об'єм води майже дорівнює об'єму CO₂) Маса H₂O = 7,2 г

Кількість молекул H₂O = (7,2 г / 18 г/моль) * Avogadro's number

Знаючи кількість молекул H₂O, можна визначити кількість молекул вуглеводню та, отже, його формулу.

Відповідь: формула вуглеводню та число атомів вуглецю у ній.